交流电机电枢绕组的电动势与磁通势摘要.ppt

(1)同步电机的基本工作原理 同步电机的基本工作原理 同步电机的基本工作原理 同步电机的基本工作原理 同步补偿机运行 电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 异步电机的工作原理 交流电机：同步电机和异步电机运行原理不同。 但是两者在定子结构、定子绕组以及绕组感应电动势和绕组产生磁动势等方面有很多共同的地方，将这些作为共同问题来一起进行研究。 绕组 元件(线圈) 三相单层分布绕组及其电动势 三相单层分布绕组 分相 60°相带法 三相单层分布绕组 绕组展开图 所谓单层绕组是指沿槽深方向只有一层线圈边的绕组。单层绕组又分为等元件式、同心式和交叉式绕组等。 单层绕组每槽只有一个线圈边，所以电机线圈总数等于槽数的一半。 所谓双层绕组是指沿槽深方向有上、下两层线圈边的绕组。双层绕组又分为叠绕组和波绕组。 由于一个线圈有两个圈边，因此对于双层绕组来说，电机线圈总数等于定子槽数。 三相双层叠绕组具有如下特点： 线圈总数 = 定子槽数 = Z；假设每个线圈有 个线匝，线匝总数 = ； 每相线圈组数 = 2 p ； 并联支路数 a 最小为1，最大为2 p ； 每相绕组每条支路串联匝数。 第6章 交流绕组的磁动势 交流电枢绕组的磁动势 研究磁动势的空间上的分布、时间上的变化。 研究磁动势的大小、波形和性质。 由简单到复杂，先研究一相绕组产生的磁动势，再分析三相绕组的合成磁动势。 6.1 单层集中整距绕组的磁动势 一、单层集中整距绕组 一相单层集中整距绕组的磁动势 在定子内圆表面，建立直角坐标系 原点（线圈的轴线） 横坐标（用空间电角度衡量的气隙圆周方向距离原点的距离） 纵坐标（气隙磁动势的大小） 一相单层集中整距绕组的磁动势 将定子展开成直线，定子在下，转子在上。 一相单层集中整距绕组的磁动势 磁动势的空间分布 一相单层集中整距绕组的磁动势 结论 通电的一个线圈产生的气隙磁动势沿圆周方向的空间分布呈矩形波，在通电线圈处发生突跳。 磁动势的分解 傅里叶级数分解 磁动势的分解 各次的幅值为 三相绕组的磁动势 三相绕组空间上互差120?电角度； 三相电流在时间上互差120?电角度。 式中 （m1为相数） 将三相基波磁势相加，得出三相绕组的基波合成磁势: 三相合成磁动势也是一个圆形旋转磁势。 旋转磁场转速 （同步速） 当某相电流达到最大值，旋转磁动势的幅值就将转到该相绕组的轴线处。 ωt=0° ,iA=Im ωt=120°, iB=Im ωt=240°, iC=Im ωt=360°, iA=Im 如果电流是正序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向B相，再转向C相。如果电流是负序的，则磁动势波旋转方向是从A相转向C相，再转向B相。因此，如果要改变三相异步电动机磁场的旋转方向，只要改变定子电流的相序，把定子绕组三个出线端的任意两个（例如B端和C端）对调即可。 一、三相对称绕组通入三相对称电流，产生的基波合成磁势是一个幅值恒定不变的圆形旋转磁势，它有以下主要性质： (1)幅值是单相脉动磁动势最大幅值的3/2倍。 (2)转向由电流相序决定,从由电流超前相转到电流滞后相。 (3)转速决定于电流的频率和电机的磁极对数 (4)当某相电流达最大值时,旋转磁动势的波幅位置刚好转到该相绕组的轴线位置上。 m相对称绕组中通以m相对称电流时，所形成的m相合成磁势也是圆形旋转磁势，其幅值为各相脉振磁动势幅值的m/2，其转速仍为同步转速。 二、三相绕组所产生的高次谐波磁势 对于高次谐波磁势，利用解析法得三相 次谐 波的合成磁势为： a、对于三次及三的倍数（即 ）次谐波 例如，三次谐波表达式为： 结论：对称的三相合成磁势中不存在三次谐波以及三的倍数次谐波。 b、对于 次谐波 结论： 三相 次谐波合成磁势是一与基波合成磁势方向相同、转速为 、幅值为 的旋转磁势。 c、对于 次谐波 结论： 三相 次谐波合成磁势是一与基波合成磁势方向相反、转速为 、幅值为 的旋转磁势。 例 一台三相异步电动机，定子采用双层短距叠绕组，Y联接，定子槽数Z=48，极数2p=4，线圈匝数Nc=22，节距y1=10，每相并联支路数a=4，定子绕组相电流I=37A，f=50Hz，试求： (1) A相绕组所产生的磁动势基波； (2) 三相绕组所产生的